Federated learning (FL) is a hot collaborative training framework via aggregating model parameters of decentralized local clients. However, most existing models unreasonably assume that data categories of FL framework are known and fxed in advance. It renders the global model to signifcantly degrade recognition performance on old categories (i.e., catastrophic forgetting), when local clients receive new categories consecutively under limited memory of storing old categories. Moreover, some new local clients that collect novel categories unseen by other clients may be introduced to the FL training irregularly, which further exacerbates the catastrophic forgetting on old categories. To tackle the above issues, we propose a novel Local-Global Anti-forgetting (LGA) model to address local and global catastrophic forgetting on old categories, which is a pioneering work to explore a global class-incremental model in the FL feld. Specifcally, considering tackling class imbalance of local client to surmount local forgetting, we develop a category-balanced gradient-adaptive compensation loss and a category gradient-induced semantic distillation loss. They can balance heterogeneous forgetting speeds of hard-to-forget and easy-to-forget old categories, while ensure intrinsic class relations consistency within different incremental tasks. Moreover, a proxy server is designed to tackle global forgetting caused by Non-IID class imbalance between different clients. It collects perturbed prototype images of new categories from local clients via prototype gradient communication under privacy preservation, and augments them via self-supervised prototype augmentation to choose the best old global model and improve local distillation gain. Experiments on representative datasets verify superior performance of our model against other comparison methods.


翻译:联邦学习(FL)是一个热合作培训框架,通过汇总分散的当地客户的模型参数进行整合;然而,大多数现有模型不合理地假定FL框架的数据类别是已知的,并提前被粉碎;它使得全球模型能够标志旧类别(即灾难性的遗忘)的承认业绩,当当地客户在存储旧类别记忆有限的情况下连续获得新的类别时,在存储旧类别的记忆中连续获得新的类别;此外,有些收集其他客户所看不见的新类别的地方客户可能会被不定期引入FL培训,这进一步加剧了老类别上层的灾难性记忆。为了解决上述问题,我们建议了一个全新的本地-全球反加速框架数据类别(LGA)模型(LGA)模型,以解决旧类别上本地和全球灾难性的遗忘。这是探索FLFeld全球类(即灾难性的遗忘)中全球类中全球级级级-级-级-级级的认知业绩表现的开拓性能。我们开发了一种分类平衡的梯度-适应性补偿损失,以及一种由梯度引发的本地级-级级的递增变变变变变变的自我印象损失。它们可以平衡地在硬-级-级-级-级的递增-级-级的自我变换-级-级的自我变换-级的自我变换-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级的自我变换-级-级-级-级关系导致-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级-级

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月22日
Arxiv
12+阅读 · 2023年2月7日
VIP会员
相关VIP内容
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员